有没有办法在没有Internet连接的情况下从独立的C＃应用​​程序验证YubiKey？

Question

我需要某种方法来从一台空白PC上的YubiKey验证用户或密钥对（无Internet连接）。 最好来自C＃/。NET应用程序。

本质上，我需要验证插入的YubiKey是否为用户提供了使用我的应用程序的适当授权。

我的第一个想法是生成一个RSA密钥对，将私有密钥存储在YubiKey上，并将公共密钥存储在我的应用程序中。 然后，我将使用gpg验证密钥对。 但是，这种方法不起作用：

C：\\ Program Files（x86）\\ GnuPG \\ bin> gpg --card-status

gpg：选择openpgp失败：没有这样的设备

gpg：OpenPGP卡不可用：没有这样的设备

然后，我使用YubiKey管理器生成密钥对和证书，并将其存储在设备上。 我可以通过Windows CertUtil命令查看证书，但是我不知道要传递给CertUtil -verifykeys [KeyContainerName CACertFile]的参数，因为我不知道容器名称。

Answer 1

经过一番搜索后，我发现了基于（ https://www.codeproject.com/Articles/240655/Using-a-Smart-Card-Certificate-with-NET-Security-i ）的解决方案

步骤1：使用Ykman设置私钥/公钥对

ykman piv generate-key -a RSA2048 -F PEM --touch-policy NEVER 9e“ c：\\ dev \\ License \\ ykeys \\ my_key.pub”

此命令创建公用/专用RSA密钥对。 私钥保存在设备上的9e插槽中，而公钥保存到“ my_key.pub”文件中

步骤2：使用ykman创建自签名证书

ykman piv生成证书-s“ my_key_test” -d 365 9e“ c：\\ dev \\ License \\ ykeys \\ my_key.pub”

此命令创建自签名X.509证书并将其保存到一台设备。

步骤3：出口证书

ykman piv出口证书-F PEM 9e“ c：\\ dev \\ License \\ ykeys \\ my_key_crt.pem”

此命令在my_key_crt.pem中从步骤2创建证书的副本。

步骤4：使用C＃程序验证公钥/私钥对

using System;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Security;
using System.Security.Cryptography;
using System.Security.Cryptography.X509Certificates;

namespace TestCSPSmartCard
{
class Program
{
    static unsafe void Main(string[] args)
    {
        //PKI provider name comes from system registry or the output  
        //of "certutil -scinfo" command
        //The container name comes from the output of "certutil -scinfo" command
        const string 
            pkiProvider = "Microsoft Base Smart Card Crypto Provider", 
            container = "b51a653f-f451-c1d4-0841-5ace955fc101";

        try
        {
            //'123456' is the default 
            SecureString smartCardPin;
            char[] scPwd = { '1', '2', '3', '4', '5', '6' };
            fixed(char* pChars = scPwd)       
            {   
                smartCardPin = new SecureString(pChars, scPwd.Length);       
            }

            //Construct CspParameters object. 
            //Omitting last two arguments will cause Windows to display a dialog
            //prompting user for the SmartCard PIN.
            CspParameters csp = 
                new CspParameters(1,
                    pkiProvider,
                    container,
                    new System.Security.AccessControl.CryptoKeySecurity(),
                    smartCardPin);

            byte[] toSign = new byte[20];
            Random rnd = new Random((int)DateTime.Now.Ticks);
            rnd.NextBytes(toSign);

            Console.WriteLine("Data to sign : " + BitConverter.ToString(toSign));

            RSACryptoServiceProvider rsaCsp = new RSACryptoServiceProvider(csp);
            RSAPKCS1SignatureFormatter rsaSign = new RSAPKCS1SignatureFormatter(rsaCsp);
            rsaSign.SetHashAlgorithm("SHA1");
            byte[] signature = rsaSign.CreateSignature(toSign);

            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("Signature: " + BitConverter.ToString(signature));

            RSACryptoServiceProvider rsaCsp2 = FromPublicKey(args.FirstOrDefault());

            RSAPKCS1SignatureDeformatter rsaVerify = new RSAPKCS1SignatureDeformatter(rsaCsp2);
            rsaVerify.SetHashAlgorithm("SHA1");
            bool verified = rsaVerify.VerifySignature(toSign, signature);

            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("Signature verified [{0}]", verified);
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine("Crypto error: " + ex.Message);
        }

        Console.WriteLine("done!");
    }

    private static RSACryptoServiceProvider FromPublicKey(string keyFile = null)
    {
        //Generated from PEM public key file using https://superdry.apphb.com/tools/online-rsa-key-converter
        const string xmlPubKey =
            @"<RSAKeyValue><Modulus>2mdYz5yV59K0PMO6HCxBA7gVWtbmNY+dwYOc14H5DTD7zQ64CHpxAQOAexFx5uQKaxIR8UjZOikOwO+NWMvQ4/DCIHu3WwK2/M07JQ3LYeeJ8L28RSfb9S7CCMvJ7sDOmVMB4otfQwqYvMri9QWYVe/9jWIyp3LezAUyFTGnA2OeMiVaZa2gsI5+v4HkuY3ZD9KIdUgp3Wt0SFTe1jRKAaqJhp8f3Lh0CRaYoukeq0XAhhh9k55o7wLCp0XZgSZzOPeuNL+at20Tx9BRcb/9odlmFoHn/0P0X57a1yKhKRGUIri3gfu2BJ2BnXOUy+iSk1VNWRixuMsxee059Gg7Uw==</Modulus><Exponent>AQAB</Exponent></RSAKeyValue>";

        if (keyFile != null)
        {
            FileInfo cerFile = new FileInfo(keyFile);

            if (cerFile.Exists)
            {
                X509Certificate2 cert = new X509Certificate2();

                Console.WriteLine($"Importing public key from {cerFile.FullName}");

                cert.Import(cerFile.FullName);

                return (RSACryptoServiceProvider)cert.PublicKey.Key;
            }
        }
        RSACryptoServiceProvider result = new RSACryptoServiceProvider();
        result.FromXmlString(xmlPubKey);

        return result;
    }
}
}

Answer 2

U2F和Webauthn可用于在本地完全认证令牌。 Yubico在GitHub上有一个基于Java的Java，虽然没有二进制下载，但是您可以按照页面上的描述轻松地进行编译。 该服务器带有一个演示服务器 ，使您可以进行首次测试，尤其是在测试客户端实现时。 为此，您还可以在Yubico上找到Yubico提供的库 。 关于U2F和Webauthn的好处是，许多现代浏览器都提供了开箱即用的支持，因此通过做一些Javascript魔术（本质上是navigator.credentials.get(...)以启动令牌认证过程），您可以获得工作正常。 演示服务器附带一个HTML页面，其中包含执行U2F或Webauthn所需的所有内容。